光伏發(fā)電逆變技術的發(fā)展趨勢及解決方案

該主控制器包括主控制微控制器及輔助電路、 輔助控制微控制器及輔助電路、控制面板微控制器 及輔助電路、IGBT 開關檢測電路、雙端口隨機存取 存儲器和模擬信號偏置電路。

主控制微控制器與輔助控制微控制器之間采用 雙端口隨機存取存儲器連接，完成傳遞 IGBT 開關 檢測數(shù)據(jù)及軟啟動開關的數(shù)據(jù)， 相互傳遞通訊信息， 完成優(yōu)化控制功能。

IGBT 開關檢測電路與主控制微控制器和輔助 控制微控制器連接，使主控制微控制器及輔助控制 微控制器實時準確的檢測所有 IGBT 開關的切換狀 態(tài)及關斷狀態(tài)，為主控制微控制器及輔助控制微控 制器提供可靠的開關狀態(tài)信息，使主控制微控制器 及輔助控制微控制器可準確無誤的向九電平 IGBT 開關拓撲電路發(fā)出觸發(fā)信號，同時避免了開關切換 時的狀態(tài)混疊現(xiàn)象，保證 IGBT 開關有序的切換。 模擬信號偏置電路與主控制微控制器和輔助控 制微控制器連接，為主控制微控制器和輔助控制微 控制器提供被控電網(wǎng)的電壓及電流參數(shù)。

主控制微控制器及輔助電路包括主控制微控制 器芯片，用于接收由 PT、 CT 轉化后的信號而自動 檢測直流系統(tǒng)及電網(wǎng)的參數(shù)并動態(tài)的建立其數(shù)學模 型，計算直流系統(tǒng)運行的所有參數(shù)并輸出相應的指 令，控制輸出給電網(wǎng)的電壓為期望的九電平波形， 電流為完美無諧波的正弦波形，使逆變器與電網(wǎng)系 統(tǒng)功率因數(shù)趨于 1.0。

同時，主控制微控制器( MCU)和輔助控制微控制器( MCU)還與智能化軟啟動連接及反孤島運 行控制部分相連，實時采集處理軟啟動開關兩側的 電流、電壓、頻率變量完成智能化軟啟動并網(wǎng)運行 及主動反孤島式運行的功能。2.4 智能化軟起動連接及反孤島運行控制部分

晶閘管開關對逆變器輸出側和電網(wǎng)側電壓幅 值、大小、相位及頻率實時采集，不斷進行比較，當其達到允許誤差值范圍時，由控制器發(fā)出觸發(fā)信 號，控制相應可控硅的門極。因為電壓幅值、相位 及頻率均為空間矢量，當進行比較時需要在三維空 間內(nèi)進行，將其轉化成模糊集合更趨近于實際工程 情況，故此處使用數(shù)學模糊集合的概念對空間矢量 進行替換，完成軟起動功能。

本逆變器采用人工智能主動式頻率負偏移方法。通過軟硬件將電路周期性地檢測出相鄰兩次電 網(wǎng)電壓過零點的時刻，計算出電網(wǎng)電壓的頻率 f，然 后在此頻率 f 的基礎上引入偏移量△ f，最后將頻率 ( f±△ f)作為輸出并網(wǎng)電流的給定頻率，并且在電 網(wǎng)電壓每次過零時使輸出并網(wǎng)電流復位。當電網(wǎng)出 現(xiàn)故障時，光伏陣列經(jīng)逆變器的輸出的電流、電壓 發(fā)生畸變，且出現(xiàn)輸出頻率錯位變化。形成了給定 逆變器輸出的電流、電壓、頻率的正反饋，并超過頻率保護的上、下限值，從而是逆變器有效的檢測出系統(tǒng)故障。利用模糊數(shù)學的方法將已知的數(shù)據(jù)進行狀態(tài)估計和處理，并實時與逆變器輸出的電壓、電流、頻率進行比較，以達到與電網(wǎng)的主動式反孤島運行，并網(wǎng)開關的智能化軟啟動連接，以及逆變器相應的IGBT開關的優(yōu)化控制操作運行。

結論

本文介紹的逆變器采用變基準疊加技術的九電 平完美無諧波開關網(wǎng)絡拓撲電路，使逆變出的電流波形滿足 IEEE 標準要求，盡可能的減少諧波污染。逆變器的主控制器可通過實時檢測開關狀態(tài)，有效避免開關的混疊，提高 IGBT 開關的可靠性和易操作性。